アルカリ土類金属は、周期律表のグループ2を構成するものであり、下の画像に紫の列に示されています。上から順に、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウムです。彼らの名前を覚えるための優れたニーモニックな方法は、ベカムバラ氏の発音によるものです。
Becamgbaraさんの文字を分解すると、「Sr」はストロンチウムであることがわかります。「Be」はベリリウムの化学記号、「Ca」はカルシウムの記号、「Mg」はマグネシウムの記号、「Ba」と「Ra」は金属バリウムとラジウムに対応し、後者は自然の要素です。放射性。
「アルカリ」という用語は、それらが非常に塩基性の酸化物を形成できる金属であるという事実を指します。一方、「陸生」は土地を指し、水への溶解度が低いために付けられた名前です。純粋な状態のこれらの金属は、同様の銀色の色を呈し、灰色がかったまたは黒い酸化物層で覆われています。
アルカリ土類金属の化学は非常に豊富です。多くの無機化合物へのそれらの構造的関与から、いわゆる有機金属化合物まで。これらは、有機分子との共有結合または配位結合によって相互作用しているものです。
化学的特性
物理的に、それらはアルカリ金属(グループ1のもの)よりも硬く、密度が高く、温度に耐性があります。この違いは、それらの電子構造におけるそれらの原子、または同じものに存在します。
彼らは周期表の同じグループに属しているので、すべての同族体はそれらをそのように識別する化学的性質を示します。
どうして?それらの価電子構成はns 2であるため、他の化学種と相互作用する2つの電子を持っていることを意味します。
イオン性
それらの金属の性質のために、それらは電子を失って二価の陽イオンを形成する傾向があります:Be 2+、Mg 2+、Ca 2+、Sr 2+、Ba 2+、およびRa 2+。
中性原子のサイズがグループを下降するにつれて変化するのと同じように、そのカチオンも大きくなり、Be 2+からRa 2+に下がります。
それらの静電相互作用の結果として、これらの金属は最も電気陰性の元素と塩を形成します。カチオンを形成するこの高い傾向は、アルカリ土類金属の別の化学的性質です。それらは非常に電気陽性です。
大きな原子は小さな原子よりも反応しやすい。つまり、Raは最も反応性の高い金属であり、最も反応性が低い金属です。これは、ますます遠く離れた電子に原子核が及ぼすより小さな引力の産物であり、今では他の原子に「逃げる」確率が高くなっています。
ただし、すべての化合物が本質的にイオン性であるとは限りません。たとえば、ベリリウムは非常に小さく、電荷密度が高く、隣接原子の電子雲を分極させて共有結合を形成します。
それはどのような結果をもたらしますか?そのベリリウム化合物は、Be 2+カチオンであっても、他のものとは異なり、主に共有結合性で非イオン性です。
金属リンク
2つの価電子を持つことにより、それらは結晶中でより帯電した「電子海」を形成することができ、アルカリ原子とは対照的に金属原子をより統合してグループ化します。
しかしながら、これらの金属結合は、それらに卓越した硬度特性を与えるほど強くはなく、実際には柔らかくなっています。
また、これらは遷移金属に比べて弱く、融点と沸点が低いことに反映されています。
反応
アルカリ土類金属は非常に反応性が高いため、純粋な状態では自然界には存在しませんが、さまざまな化合物やミネラルでリンクされています。これらのフォーメーションの背後にある反応は、このグループのすべてのメンバーに対して一般的に要約できます
水との反応
それらは水と反応し(ベリリウムを除いて、電子のペアを提供する際の「タフネス」のため)、腐食性の水酸化物と水素ガスを生成します。
M(s)+ 2H 2 O(l)=> M(OH)2(aq)+ H 2(g)
マグネシウム-Mg(OH)2-およびベリリ-Be(OH)2-の水酸化物は水に溶けにくい。さらに、相互作用は本質的に共有結合であるため、2つ目はあまり基本的ではありません。
酸素との反応
それらは空気中の酸素と接触して燃焼し、対応する酸化物または過酸化物を形成します。2番目に大きい金属原子であるバリウムは、過酸化水素(BaO 2)を形成します。過酸化水素(BaO 2)は、イオン半径Ba 2+とO 2 2-が類似しており、結晶構造を強化するため、より安定しています。
反応は次のとおりです。
2M(s)+ O 2(g)=> 2MO(s)
したがって、酸化物はBeO、MgO、CaO、SrO、BaO、RaOです。
ハロゲンとの反応
これは、酸性媒体中でハロゲンと反応して無機ハロゲン化物を形成する場合に対応します。これは、一般化学式MX有する2、及びこれらの間にある:のCaF 2、BECL 2、のSrCl 2、BAI 2、RAI 2、CABR 2等、
用途
ベリリウム
ベリリウムは不活性な反応性があるため、耐腐食性の高い金属であり、銅やニッケルに少量添加され、さまざまな産業にとって興味深い機械的および熱的特性を持つ合金を形成します。
これらの中には、揮発性溶媒で機能するものがあります。その場合、ツールは機械的衝撃により火花を出してはなりません。同様に、その合金はミサイルや航空機用材料の製造に使用されています。
マグネシウム
ベリリウムとは異なり、マグネシウムは環境にやさしく、植物の重要な部分です。このため、生物学的重要性が高く、製薬業界でも重要です。たとえば、ミルクマグネシアは胸やけの治療薬であり、Mg(OH)2の溶液で構成されています。
また、アルミニウムや亜鉛合金の溶接、鋼やチタンの製造などの産業用途もあります。
カルシウム
その主な用途の1つは、CaOによるものです。CaOは、アルミノケイ酸塩およびケイ酸カルシウムと反応して、セメントとコンクリートに建設に望ましい特性を与えます。同様に、それは鉄鋼、ガラス、紙の生産における基本的な材料です。
一方、CaCO 3は、ソルベイプロセスに参加してNa 2 CO 3を生成します。CaF 2は、分光光度測定用のセルの製造に使用されます。
他のカルシウム化合物は、食品、個人衛生製品、または化粧品の製造に使用されます。
ストロンチウム
燃焼すると、ストロンチウムは強い赤色光を放ちます。これは、火工品で使用され、花火を作るために使用されます。
バリウム
バリウム化合物はX線を吸収するので、不溶性で有毒なBa 2+が体内を自由に移動するのを妨げるBaSO 4は、消化プロセスの変化を分析および診断するために使用されます。
無線
ラジウムはその放射能のために癌の治療に使用されてきました。塩の一部は時計を着色するために使用されましたが、このアプリケーションは、着用した人のリスクのために後に禁止されました。
参考文献
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